4 TINJAUAN PUSTAKA Botani Tanaman Akar kedelai terdiri atas akar tunggang, lateral, dan serabut. Pertumbuhan akar tunggang dapat mencapai panjang sekitar 2 m pada kondisi yang optimal, namun umumnya hanya tumbuh pada kedalaman lapisan tanah olahan yang tidak terlalu dalam, sekitar 30-50 cm. Sementara akar serabut dapat tumbuh pada kedalaman tanah sekitar 20-30 cm (Irwan, 2006). Kedelai memiliki batang pendek (30-100 cm), berbentuk tanaman perdu, dan berkayu. Tanaman ini mempunyai percabangan yang sedikit dengan pola yang dipengaruhi oleh varietas dan lingkungan, seperti panjang hari, jarak tanam, dan kesuburan tanah (Adie dan Krisnawati, 2007). Kedelai berdaun majemuk yang terdiri atas tiga helai anak daun, umumnya berwarna hijau muda berbentuk oval atau segi tiga. Warna dan bentuk daun kedelai ini bergantung pada varietas (Andrianto dan Indarto, 2004). Pembungaannya berbentuk tandan aksilar atau terminal. Bunganya kecil berbentuk kupu-kupu dengan daun kelopak berbentuk tabung. Benang sari pada kedelai berjumlah sepuluh helai dengan tangkai putik yang melengkung (Somaatmadja, 1993). Polong kedelai berkembang dalam kelompok biasanya mengandung 2-3 biji berbentuk bundar atau pipih yang sangat kaya akan protein dan minyak. Warna biji berbeda-beda menurut kultivar (Rubatzky dan Yamaguchi, 1998). 4
5 Syarat Tumbuh Iklim Kedelai dapat tumbuh baik di daerah yang memiliki curah hujan sekitar 100-400 mm/bulan, optimal pada kisaran 100-200 mm/bulan. Suhu yang dikehendaki kedelai antara 21-34 0 C, akan tetapi suhu optimum bagi pertumbuhannya berkisar 23-27 0 C. Pada proses perkecambahan benih, kedelai membutuhkan suhu yang cocok sekitar 30 0 C. Pada suhu yang lebih tinggi dari 30 0 C, fotorespirasi cenderung mengurangi hasil fotosintesis (Prihatman, 2000). Energi radiasi atau takaran sinar matahari, merupakan faktor penting pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Segi energi radiasi yang lebih penting adalah lamanya penyinaran. Kedelai merupakan tanaman berhari pendek dengan penyinaran optimal 12 jam (Poerwowidodo, 1993). Tanah Pertanaman kedelai tidak membutuhkan struktur tanah khusus sebagai persyaratan tumbuh namun untuk mencapai tingkat pertumbuhan dan produktivitas yang optimal, kedelai harus ditanam pada jenis tanah berstruktur lempung berpasir atau liat berpasir. Pada tanah podsolik merah kuning dan tanah yang banyak mengandung pasir kuarsa, pertumbuhan kedelai kurang baik, kecuali jika tanah diberi tambahan pupuk organik dalam jumlah cukup (Irwan, 2006). Kedelai dapat tumbuh di tanah yang agak masam akan tetapi pada ph yang terlalu rendah bisa menimbulkan keracunan Al dan Fe. Nilai ph yang cocok berkisar antara 5.8 7.0. Pada ph tanah kurang dari 5.5 pertumbuhan kedelai sangat terlambat karena keracunan Aluminium, sehingga pertumbuhan bakteri bintil dan proses nitrifikasi akan berjalan kurang baik (Prihatman, 2000).
6 Varietas Varietas adalah sekumpulan individu tanaman yang dapat dibedakan oleh setiap sifat (morfologi, fisiologi, sitologi, kimia, dll) yang nyata untuk usaha pertanian dan bila diproduksi kembali akan menunjukkan sifat-sifat yang dapat dibedakan dari yang lainnya (Sutopo, 1998). Varietas atau klon introduksi perlu diuji adaptasibilitasnya pada suatu lingkungan untuk mendapatkan genotip unggul pada lingkungan tersebut. Pada umumnya suatu daerah memiliki kondisi lingkungan yang berbeda terhadap genotip. Respon genotip terhadap faktor lingkungan ini biasanya terlihat dalam penampilan fenotipik tanaman bersangkutan (Darliah et al., 2001) Peningkatan produksi kedelai dapat dilakukan dengan menghasilkan varietas kedelai yang memiliki hasil panen yang tinggi, tahan terhadap penyakit, dan toleran terhadap kekeringan atau keasaman tanah. Ukuran biji besar merupakan sifat yang penting dalam perakitan varietas unggul di Indonesia yang memiliki potensi produksi tinggi (Wahdina, 2004). Hasil maksimum akan dapat dicapai apabila suatu kultivar unggul menerima respons terhadap kombinasi optimum dari air, pupuk, dan praktek budidaya lainnya. Semua kombinasi input ini penting dalam mencapai produktivitas tinggi (Nasir, 2002). Detam 1 dan 2 adalah kedelai silangan dari varietas impor Taiwan dengan varietas lokal, yaitu Kawi dan Wilis. Produktivitas kedua varietas ini 300% lebih tinggi dibandingkan rata-rata produksi kedelai hitam nasional. Jika dibandingkan dengan kedelai impor yang memiliki kadar protein mencapai 40%, kandungan
7 protein Detam 2 amat tinggi, yaitu sekitar 45,58%. Varietas ini dirilis pada tahun 2008 (Litbang Deptan, 2011). Pupuk Organik Cair Pupuk organik ialah pupuk dengan senyawa organik. Pupuk ini merupakan hasil pelapukan bahan-bahan organik dan biasanya mempunyai kandungan hara yang rendah. Oleh karena itu pemberian pupuk organik bertujuan untuk memperbaiki sifat fisik tanah terutama struktur tanah (Damanik et al., 2010). Bahan/pupuk organik sangat bermanfaat bagi peningkatan produksi pertanian baik kualitas maupun kuantitas, mengurangi pencemaran lingkungan, dan meningkatkan kualitas lahan secara berkelanjutan. Penggunaan pupuk organik dalam jangka panjang dapat meningkatkan produktivitas lahan dan dapat mencegah degradasi lahan. Sumber bahan untuk pupuk organik sangat beranekaragam, dengan karakteristik fisik dan kandungan kimia/hara yang sangat beragam sehingga pengaruh dari penggunaan pupuk organik terhadap lahan dan tanaman dapat bervariasi (Suriadikarta dan Simanungkalit, 2006). Pupuk cair menyediakan nitrogen dan unsur mineral lainnya yang dibutuhkan untuk pertumbuhan tanaman seperti halnya pupuk nitrogen kimia. Penggunan pupuk cair berarti melakukan tiga macam proses dalam sekali pekerjaan, yaitu memupuk tanaman, menyiram tanaman dan mengobati tanaman (Hardjowigeno, 2007). Pemupukan melalui daun selama tahap pengisian polong dapat meningkatkan pengisian polong kedelai. Pemberian zat hara melalui daun akan mengatasi kekurangan hara di dalam daun sebagai akibat translokasi unsur hara dari daun ke biji yang sedang terbentuk. Berhentinya aplikasi pupuk organik cair
8 pada daun mengakibatkan berkurangnya asupan hara, sehingga sumber utama hara bagi pertumbuhan hanya berasal dari tanah. Pengurangan hara pada daun akan mengakibatkan penurunan laju fotosintesis dan pengguguran daun yang turut mengakibatkan penurunan hasil (Garcia dan Hanway 1976). Pupuk yang diberikan ke permukaan daun menyediakan nutrisi bagi sel pada daun saat kebutuhan tanaman lebih besar dari penyerapan (Ratri, 2003). Unsur hara yang dilarutkan dalam air dan disemprotkan pada tanaman dapat diserap melalui stomata, karena memungkinkan pupuk masuk melewati celah stomata saat membuka (Hardjowigeno, 2007). Efektivitas pemupukan melalui daun juga dipengaruhi jumlah stomata, sedangkan jumlah stomata dipengaruhi oleh umur, jumlah daun, dan spesies. Daun tidak dapat menyimpan hara dalam waktu yang lama sehingga pemberian pupuk melalui daun harus menyesuaikan kondisi fisiologis lainnya seperti ketersediaan karbohidrat yang diperoleh saat fotosintesis. Aktivitas jaringan lain dalam mentranslokasikan hara ke daun juga memegang peranan penting untuk terjadinya proses fisiologis di daun (Hidayat, 2010). Ratri (2003) melaporkan hasil penelitiannya pada kedelai (varietas Wilis dan NS) yang diberi pupuk daun organik akan meningkat pertumbuhan dan hasilnya. Perlakuan pupuk organik 200 dan 400 ml dapat meningkatkan bobot biji per petak. Priambodo et al. (2011) dalam penelitiannya juga menemukan bahwa pemberian pupuk organik cair dengan konsentrasi 2.86 ml/l pada kedelai varietas Anjasmoro menghasilkan bobot biji sebesar 1.4 ton/ha atau lebih tinggi 8.51% dibandingkan tanpa pupuk.
9 Pupuk organik cair tidak berpengaruh nyata terhadap pertumbuhan dan hasil kedelai hitam. Konsentrasi pupuk organik cair 0% berproduksi sebanyak 1.04 g/tanaman, 0.1% berproduksi sebanyak 1.84 g/tanaman, 0.2% berproduksi sebanyak 2.38 g/tanaman, dan 0.3% berproduksi sebanyak 1,66 g/tanaman (Widodo, 2010). Penggunaan pupuk organik cair dengan berbagai konsentrasi perlakuan yaitu 0 ml/l, 1 ml/l, 2 ml/l. 3ml/l dan 4 ml/l yang diaplikasikan terhadap tanaman kentang memberikan hasil yang berbeda tidak nyata terhadap parameter tinggi tanaman, berat kering tanaman, jumlah umbi dan berat kering umbi kentang tetapi pada konsentrasi 4 ml/l memberikan hasil yang signifikan terhadap jumlah daun, diameter umbi, berat basah tanaman dan berat basah umbi kentang (Parman, 2007). Pemberian pupuk organik cair dapat menyebabkan terdorongnya atau terpacunya sel di ujung batang untuk segera mengadakan pembelahan dan perbesaran sel terutama di daerah meristematis. Bonner & Galston (1951) mengatakan bahwa pembelahan secara antiklinal dan periklinal dan perbesaran sel meristematis di ujung batang, meskipun laju kecepatannya tidak sama. Pemberian pupuk organik cair yang mengandung unsur N, P, K, Mg dan Ca akan menyebabkan terpacunya sintesis dam pembelahan dinding sel secara antiklinal sehingga akan mempercepat pertambahan tinggi tanaman. Adanya perbedaan laju pertumbuhan dan aktivitas jaringan meristematis yang tidak sama, akan menyebabkan perbedaan laju pembentukan yang tidak sama pada organ yang terbentuk. Selain itu pemberian pupuk organik cair yang lengkap kandungan haranya, akan menyebabkan laju pertumbuhan yang sintesisis yang berbeda.
10 Nitrogen yang terkandung dalam pupuk organik cair berperan sebagai penyusun protein sedangkan fosfor dan kalsium berperan dalam memacu pembelahan jaringan meristem dan merangsang pertumbuhan akar dan perkembangan daun yang. Akibatnya tingkat absorbsi unsur hara dan air oleh tanaman sampai batas optimumnya yang akan digunakan untuk pembelahan, perpanjangan dan diferensiasi sel. Kalium mengatur kegiatan membuka dan menutupnya stomata. Pengaturan stomata yang optimal akan mengendalikan transpirasi tanaman dan meningkatkan reduksi karbondioksida yang akan diubah menjadi karbohidrat. Unsur hara nitrogen, fosfor dan kalium serta unsur mikro yang terkandung dalam pupuk organik cair akan meningkatkan aktivitas fotosintesis tumbuhan sehingga meningkatkan karbohidrat yang dihasilkan sebagai cadangan makanan (Poerwowidodo, 1993). Pemupukan yang berlebihan juga dapat menyebabkan penyerapan unsur-unsur lain terhambat sehingga dapat menyebabkan kekahatan unsur. Kelebihan K pada larutan tanah akan menekan penyerapan Mg. Aplikasi P dalam jumlah besar dapat menyebabkan defisisensi Ca, K, Zn, Fe, dan Cu. Kelebihan Fe, Zn dan Cu menyebabkan defisiensi Mn. Sebaliknya kelebihan Mn mengakibatkan juga akan menekan ketersediaan Fe, Cu, dan Zn (Novizan, 2005).